专利名称：交流斩波变频式充电电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种变流充电电路，具体的说是一种交流斩波变频式充电电路。
背景技术：
目前在电动汽车、电动自行车的充电器及大部分直流电源中，主要采用逆变式开关电源电路。这种开关电源电路一般先用四只整流二极管把50HZ的交流电压整流，然后再用四只IGBT组成的逆变电路，把直流电压变成2000HZ以上的高频交流电，最后再把此高频电压用变压器降压(因此时电压的频率较高，故变压器的体积很小)后，经整流输出。上述逆变式开关电源主要存在如下两点不足之处1、当充电回路为非电阻性负载时，容易发生IGBT关不断的现象，从而造成逆变电路的短路。电流越大此种现象愈严重。2电路所使用的元件较多，成本较高。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种电子元件少，成本低，电路在未可靠关断时，电路不会产生短路现象，从而可大大提高电路可靠性及工作稳定性的一种交流斩波变频式充电电路。本实用新型是绝缘栅极双极型晶体管VTl与VT2的发射极接在一起，VTl的集电极C接网路火线A，VT2的集电极C接变电器T原边的一端，变电器T原边的另一端接网路零线N，T的付边输出接整流桥VC，VC的整流输出端接滤波电容C2，续流二级管VDl并接在 VTl的两端，续流二级管VD2并接在VT2的两端，谐振电容Cl并接在变压器T的原边。本实用新型的优点在于使用电子元件少，成本低，电路在未可靠关断时，电路不会产生短路现象，其工作可靠性及稳定性高。本实用新型适用于在电动车辆上充电时使用。
图1为本实用新型的电路图。图2为本实用新型的主要电压波形图。a_网路正弦电压波形；b-VTl栅极控制信号(Vgl)；C-VT2栅极控制信号(Vgl)；d-变压器T原边电压波形(Ul)；e-变压器T原边电压波形(U2)；f-输出直流电压波形(UO)。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明[0017]本实用新型是绝缘栅极双极型晶体管(IGBT)VTl与VT2的发射极接在一起，VTl的集电极C接网路火线A，VT2的集电极C接变电器T原边的一端的2 ；变电器T原边的另一端的3点接网路零线N，变压器T的付边输出电压接全波整流桥VC，VC的整流输出端接滤波电容C2，续流二级管VD1、VD2分别并接在VT1、VT2的两端，谐振电容Cl并接在变压器T 的原边。VTl在网路电压的正半周承受正面电压；VT2在网路电压的负半周承受正向电压。 在网压的正半周可将10KHZ的矩形波电压控制信号加在VTl之栅极，在网路电压的负半周可将10KHZ的矩形波电压控制信号加在VT2之栅极。这样在变压器T的付边，就会输出与栅极控制信号同频率的高频电压，其波形如图2-d、e所示。从图可见，斩波后电压波形的包络线为正弦波。经过对斩波波形进行频谱分析，发现其正弦波低频分量仅为总输出能量的 10%左右，而高频分量为80%以上。因此，低频分量不会对变压器运行造成较大影响。二极管VD1、VD2除了具有续流及保护IGBT作用以外，还具有为斩波电流提供通路的功能。由于IGBT多数是将续流二极管与器件组装在一起，故此类电力电子器件可直接使用。当斩波频率选在2KHZ以上时，变压器T可选用铁氧体磁芯来制作。谐振电容Cl 的取值范围为0.1 0. 47f之间。施加在VTl及VT2控制栅极上的矩形波控制信号，可用通常的IGBT控制电路来产生。交流220V的电压波形Uan，VTl及VT2栅极控制电压Vgl、Vg2，变压器T原边电压波形U1，付边电压波形U2，输出充电电压UO波形如图2所示。在网路电压的正半周，即A 点为正，N点为负时(见图2-a)，VTl的C、E两端加上正向电压，若给其栅极Gl加上图2_b 所示的高频控制电压(一般可达10KHZ以上)，VTl便以与栅极控制电压相同的频率不断导通、截止，从而将工频交流电压斩波。被VTl斩波的高频电压可通过VTl的C、E及续流二极管VD2加到变压器T的原边。在网络电压的负半周，即A点为负，N点为正时，VT2的C、 E两端加上正向电压，此时，若给其栅极G2加上如图2-c所示的高频控制电压(一般可达 10KHZ)，VT2亦以与栅极控制电压相同的频率不断导通截止，从而把工频负半周电压斩波变频。该电压通过VT2的C、E极及续流二极管VDl加到变压器T的原边。这样，变压器T的原边就被加上了经过斩波变频的高频电压，其波形见图2-d。此电压经T降压后，就变成如图2-e所示的电压。此电压经VC整流及C2滤波后，输出如图2-f所示的直流电压。并接在T原边的电容Cl为谐振电容，其作用是吸收VT1、2关断瞬间，T所释放的磁场能量，并将能量传递到T的付边。为了更清楚显示电路波形的对应关系，图2_a、b、C、d、e、f中的波形频率画成了 800HZ。
权利要求1. 一种交流斩波变频式充电电路，其特征在于绝缘栅极双极型晶体管VTl与VT2的发射极接在一起，VTl的集电极C接网路火线A，VT2的集电极C接变电器T原边的一端，变电器T原边的另一端接网路零线N，T的付边输出接整流桥VC，VC的整流输出端接滤波电容 C2，续流二级管VD1、VD2分另并接在VT1、VT2的两端，谐振电容Cl并接在变压器T的原边。
专利摘要本实用新型涉及一种变流充电电路，具体的说是一种交流斩波变频式充电电路。本实用新型是绝缘栅极双极型晶体管VT1与VT2的发射极接在一起，VT1的集电极C接网路火线A，VT2的集电极C接变电器T原边的一端，变电器T原边的另一端接网路零线N，T的付边输出接整流桥VC，VC的整流输出端接滤波电容C2，续流二级管VD1并接在VT1的两端，续流二级管VD2并接在VT2的两端，谐振电容C1并接在变压器T的原边。本实用新型的优点在于使用电子元件少，成本低，电路在未可靠关断时，电路不会产生短路现象，其工作可靠性及稳定性高。本实用新型适用于在电动车辆上充电时使用。
文档编号H02J7/02GK201994709SQ20112008836
公开日2011年9月28日 申请日期2011年3月29日 优先权日2011年3月29日
发明者宋佳, 宋曙光, 杨静波 申请人:咸阳通普材料连接与改性技术有限公司